高速公路养护现状与新理念

2019-05-15王宏民

山西交通科技 2019年2期

王宏民

（山西省交通科学研究院，山西太原 030006）

过去30年，是我国高速公路建设发展突飞猛进的30年，不仅实现了我国高速公路从无到有的跨越式发展，而且铸就了四通八达的国省道运输大动脉，国民出行水平大幅提高。随着大规模建设时代的结束，公路建设逐渐形成由建转养新格局，但与建设水平相比，我们的养护维修却略显滞后。

本文通过对3 条不同时期投入运营的高速公路养护现状的调查，分析了各种病害产生的原因，列出了现行的养护程序和方法，结合高速公路养护的特点和发展趋势，提出了“标准化、信息化、人性化和环保化”的养护新理念。

1 高速公路养护的概念[1]

高速公路养护就是对公路的保养与维护，保养侧重于从建成通车开始的全过程养护，维护侧重于对被破坏的部分进行修复。养护方法主要分为如下两大类：

a）矫正性养护即传统养护，是指一般在公路设施出现明确病害或已部分丧失服务功能的情况下，再采取相应的功能性或结构性恢复措施。

b）预防性养护是指在公路设施的结构良好或病害、损毁发生初期，即对其进行养护，延缓公路病害、损毁的发生或进一步的扩大从而达到延长公路使用寿命、保持公路完好率，提高公路质量和服务水平，降低公路寿命成本，延长大中修期限为目的的作业方式，由美国在20 世纪90年代初提出。

目前，我们的养护方法主要还是矫正性养护，预防性养护的概念虽然已经提出多年，但受经济条件、养护理念等因素的影响，现实条件下采用的比较少。

2 高速公路养护现状

2.1 病害调查

对北方地区3 条不同时期投入运营的高速公路养护现状进行了调查，3 条高速公路同属寒冷地区，均为重载交通沥青路面，重载车比例G1＞G2＞G3，主要的病害如表1。

表1 病害调查表

由表1 可以看出，道路病害与通车时间和重载车辆比例成正比关系，通车时间越长，病害越多，重载车辆越多，病害越严重。

2.2 病害产生的原因

a）运营时间较长，3 条路段均处于产煤区，运煤重载车辆多。

b）排水体系不完善，部分路段排水设施和构造物设置不合理，导致路面积水不能及时排出。

c）施工工期压缩，部分路基边部压实不到位，雨水渗入或工后沉降，导致路基路面沉陷。

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d）部分桥梁混凝土养生时间不足，引发裂缝病害。

e）隧道防排水设施在施工过程中有损坏未及时修复，二期衬砌混凝土养生时间不足产生裂缝，继而引发渗水。

f）运营养护不到位，处理不及时，水害预防欠缺，使原本的小病害发展为大病害，如涵洞淤堵被水浸泡、路面裂缝封闭不及时、雨水下渗等。

2.3 针对以上病害采取的养护方法

a）路基沉降大和桥头跳车的路段，多因湿陷性黄土地基处理不到位和台背回填压实不到位引起工后沉降，先铣刨旧沥青层对路基进行注浆或粉喷桩加固，补平沉降区后再铺筑沥青面层至设计标高。

b）路面沉降修复方案根据养护工区的监测成果，经过多年的运营和养护加铺，沉降均已趋于稳定，根据沉降量大小分为以下情况：

（a）最大下沉量小于等于6 cm 路段沉陷段落两端头，铣刨4 cm，保证新铺沥青层与原有路面的有效衔接，采用细粒式SBS 改性沥青混凝土（AC-13）将沉陷区补平至原路面标高。

图1 下沉量小于等于6 cm 修复方案图

（b）最大下沉量大于6 cm 小于等于10 cm 路段沉陷段落两端头，阶梯状铣刨4 cm+6 cm，保证新铺沥青层与原有路面的有效衔接，采用6 cm 中粒式SBS 改性沥青混凝土（AC-20）+4 cm 细粒式SBS 改性沥青混凝土（AC-13）将沉陷区补平至原路面标高。

图2 下沉量大于6 cm 小于等于10 cm 修复方案图

c）桥梁伸缩缝型钢变形、断裂的直接凿除旧缝进行更换，混凝土部分裂缝严重和挤碎的凿除后重新浇筑混凝土，所有新浇筑混凝土均采用高性能混凝土，减短养生时间。

e）隧道局部渗水轻微处，做引水空腔将水引入两侧排水沟后排出洞外，渗水严重的凿除二衬混凝土修补防排水设施。

以上养护维修方法均属于病害既成事实后的矫正性养护，病害已经影响到行车安全和舒适性，或已影响到结构安全，但所采用的养护方案基本是常规的，具有一定的通用性，可以实行标准化养护。

3 高速公路养护的主要特点

3.1 养护工作危险性大

高速公路实行全封闭，车速快、车流量大，养护作业均在路面上实施且施工时间较长，安全风险特别大。另外由于路线里程长，日常养护经常进行，养护人员容易产生麻痹思想，安全警示标志不规范，警告区长度不够，车道渠化一般都是交通锥、隔离墩等软隔离措施，容易造成交通事故，更增加了养护的危险性。

3.2 养护工作的时效性强

高速公路的养护工作会不同程度地封闭部分车道，影响通行速度和通行量，且容易引起交通事故，应尽可能在最短的时间内修复后开放交通，突发事件下的应急养护尤其注重时效性，这就要求养护工作的组织协调、机具调配、施工作业、安全保障都要快速化，尽量减短施工工期。

3.3 养护工作的专业性强

公路工程是一项技术性很强的工程，涉及力学、材料、水文、机械等诸多领域，专业性贯穿设计、施工、养护全过程，特别是随着新技术、新工艺的应用以及机械化水平的提高，注定高速公路的建设和养护必须走专业化道路。

4 高速公路养护中存在的问题

4.1 养护管理体制陈旧时效性差

现行的养护运行机制基本还是沿用20 世纪末的传统养护方式，编制养护计划→上报→审批拨款→设计→施工→验收，完成整套程序耗时较长，对于日常小养护可能影响不大，但对于修复性养护和预防性养护就可能错过最佳时机，小病害发展为大病害，修复费用也会随之增加。

4.2 建养脱节

高速公路建设和养护不是同一家单位，存在一个建设移交和验收接养的环节，建设期的设计和施工单位为后期养护的方便性和可持续发展考虑不足，如缺乏检修通道、养护工区等配套设施的设置，缺乏运营管理单位办公场地的建设，导致运营后养护管理工作困难重重，只能挤占部分养护资金租用或补建，“重建轻养”的思想依然严重。

4.3 养护机械化、精细化程度不高

近年来，随着经济水平的提高，高速公路的养护机械也得到了补充和更新，但是主要集中在压路机、铣刨机、摊铺机等传统机具，缺乏科技含量高、自动化程度高的新型养护设备和检测设备，很多养护工作仍然采用传统的人工作业方式，效率低下，不能适应快速化和精细化的要求，部分需要经常检测的大型构造物由于缺少检测设备，只能依靠国检、省检等专项检查时才能发现问题。

4.4 养护人员专业化程度偏低

高速公路建设和养护，都具有很强的技术性，需要从业人员具备良好的道桥基本常识和专业技术，受重建轻养思想以及其他社会化因素的影响，多数技术人员都集中在建设领域，实际从事养护工作的作业人员专业化程度偏低，很多都不具备专业技术，导致许多潜在的小病害发现不及时发展成大病害。

4.5 养护资金不足

高速公路建设工程造价高，投资规模大，产生的效益也是立竿见影，而后期养护却是花钱多见效慢，主要优势体现在全寿命周期成本上，政府和企业都愿意把有限的资金投入到新建公路，对养护资金投入不足，能省则省，导致许多病害得不到及时处治。

5 高速公路养护新理念

公路建设是发展，养护也是发展，而且是可持续发展，为了适应交通发展新趋势和解决养护中存在的问题，笔者提出“标准化、信息化、人性化和环保化”的养护新理念，有计划地发展预防性养护。

5.1 标准化理念

结合3 条高速公路的病害调查和养护方法可以看出，占比最大的是路基路面，现有的养护方法比较通用，基本上是一个分类复制的过程，故提出标准化养护方法，针对不同的病害，明确病害产生原因，根据不同的损坏程度，分类制定对应的养护方案，建立一套“养护工程标准化数据库”，类似于公路桥梁结构标准图库，可以直接套用，节省了制定方案的中间环节和时间，在设计、施工普及标准化的大环境下，养护工作也应走标准化的道路。

5.2 信息化理念

随着信息网络的普及，现代社会已进入信息化时代，传统纸质化的上报、审批养护运行机制时效性差，已不能适应新时期的快速化要求，建议利用互联网技术建立“养护工程信息化管理平台”，并与上述的标准化数据库联网，根据数据库中的病害类型选择对应的处治方案，足不出户完成养护工作的申报和审批流程，必将大幅节约运行成本和审批时间。

5.3 人性化理念

高速公路养护人性化的缺乏体现在设计、施工、养护的多个环节，建养脱节更加剧了这一短板，设计和施工中未充分考虑后期养护的便利性和可操作性，建设期未充分考虑运营期的办公场地和养护设备配置，如桥台前锥坡缺少检修平台、桥墩缺少检修步梯导致支座的检查和更换困难，桥涵处缺少检修梯道导致养护人员上下路困难，边沟设置盖板导致清淤困难等，个别路段还缺少养护工区设置，以上缺陷在建设期稍加注意完善，就会为后期养护提供极大的安全性和便利性，故建议在设计、施工、养护全过程加强人性化理念，增设相关配套设施，促进建养的有效衔接，建设期的小举措成就养护期的大便利。

5.4 环保化理念

我们现阶段的养护作业多数还属于粗放式的传统性养护，以路面为例，铣刨旧面层，铺筑新面层，不仅浪费材料，而且废弃的沥青混凝土对环境造成了严重的污染，经济效益和社会效益都落后，与我们国家现在倡导的节能减排不协调，建议大力发展再生技术，实施环保化养护，特别是沥青混凝土路面，既节省了碎石、砂砾和沥青等原材料，节省了资金，又减少了沥青废料的排放，保护了自然环境和生态环境，推动公路养护向资源节约型、环境友好型转变。